メカトロニクス8月号2012年 page 52/60
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52 MECHATRONICS 2012.8《第40回》2 設計から始めよう（その38）図2-177 散乱シートに関する特許情報（その1）2-91）5．側射型照明装置（その22）（2）充実型側方照明( エッジライト) 方式（その23）⑯ 散乱･拡散....
52 MECHATRONICS 2012.8《第40回》2 設計から始めよう（その38）図2-177 散乱シートに関する特許情報（その1）2-91）5．側射型照明装置（その22）（2）充実型側方照明( エッジライト) 方式（その23）⑯ 散乱･拡散シートⅰ 散乱と拡散 日本工業規格JIS Z8113-1008 では“ 拡散：diff usion”の用語のみを記載しているが、“散乱：scattering”の用語もほぼ同等の意味合いで汎用されている。敢えて異なる現象だと定義している資料では「真っ白な紙に照射した光は様々な方向へ放散するのが散乱」であって、「様々な方向に光を拡散して照射する光源や反射（透過）面の光を拡散光という」と説明している。この区別に従って、光機能性シートの性質を解説してゆこう。 散乱や拡散は、ある素子から光線が四方に広がる現象であって、光線の強さを質的に表現するには“配光曲線”2-85）が適切であり、視覚により判断しやすい。一方、数量的に表現するには“ヘーズ（曇価）：haze”2-86) がある。 H=Td/Tt × 100 ここでH：ヘーズ（曇値）[％ ]、Td：拡散透過率[％ ]、Tt：全光線透過率[％ ] とする。数値が小さいほど透明性が高い性質を表し、無色透過材料では H≦ 40％ である。 蛇足だが、光線が素子から放出される状態を「分光」と記述した文献に遭遇して、その身勝手な誤用に驚愕した。分光とは波長の関数として表す場合に用いるのであって、光線がさまざまな方向へ飛散する状態を表現するには適さない。この誤謬の文章では、精確をモットーとする技術者の思惑を乱すに余りある。光学用語は正しく使っていただきたい。ⅱ 散乱シート 散乱効果を発揮する薄物素材には、粗い表面の透明シート2-87）や異質樹脂を添加して組成した乳白色シート２-88）、気泡（φ＜ 30 μ m ～＜ 50 μ m）や異質屈折率の微粒子（φ＝ 0.1 ～ 200 μ m）を混入した光散乱シートなどがある。 参考としてプラスチック板を砂かけ加工（blast）する場合、粒度＃ 8（φ 1680 ～ 2000 μ m）～＃ 220（φ 63 ～ 105 μ m）の研磨材を粗粒と呼び、＃ 240（φ 74 ～ 88 μ m）～＃ 3000（φ５～６μ m）を微粒と称する。粗面に仕上げた表面は、凹部径が凹部深さの約５倍になる。そして粒度＃ 54 ～＃ 90 の粗粒で面加工した素材では眩しさ：glare2-89）が目立ち、粒度＃ 90 ～＃ 220 の粗粒で加工すれば配光曲線に法線方向の直方光が強く現れ、粒度＃ 500 以上の微粒による加工では斜向光に変化する傾向がある。 また、完全な散乱効果を発揮する素材では、配光曲線がほぼ余弦曲線 I ≒ cos0.9 Θを描く。しかし乳白色シートでは、法線光度が80％ほどに減衰し、尖鋭化した分布 I ≒ 0.8cos12（0.44 Θ）に変貌する（図2-176）。 多様な実施経験を経て汎用されている散乱シートは、屈折率の異質な透明微粒子を混入した素材で、その粒度や混合比率または組成構造に種々工夫が凝らされている。特に興味を惹いたのは、微粒子を基素材中に閉じ込める構成だけでなく、微粒子の表面を基素材の表面から露出させる構成であった。特許情報を記述されている引用文献で経路を辿りながら特許地図（patent map）を作成して, 技術の推移発展を精査してゆこう（図2-177）。【参考文献】2-85）JIS Z8113-5030、Z8120-M22 配光曲線（luminous intensity distribution curve）2-86）JIS k7105 プラスチックの光学的特性試験方法、K7136 プラスチック‐ 透明材料のヘーズの求め方、K7361 プラスチック- 透明材料の全光線透過率の試験方法2-87）JIS K7104「プラスチック表面の粗さの比較方法」2-88）JIS Z8113-505,Z8120-Q30 乳色ガラス（opal glass）2-89）JIS Z8113-1042 眩しさ（glare）2-90）タキロン総合カタログ電子ブック2-91）独立行政法人工業相有権情報･研修館「特許電子図書館（IPDL）」電子版2 設計からはじめよう（その39）図2-176 散乱板の光透過率2-90）